熱傳導係數之量測方法

建材之熱傳導係數可直接評估其隔熱效益的指標，熱傳導係數越高則 越不利於建築物之隔熱節能，而熱傳導係數之量測方法眾多，其量測方法 的類別與熱傳導係數試驗則簡述於本章節之中。

1、 熱傳導係數量測方法的類別 (1) 依試體加熱形式區分

有間接加熱法和直接加熱法兩大類。不同的加熱方法即具特有 的邊界條件和初始條件；從外部將試體間接加熱而得溫度分佈的方 法稱為間接加熱法；對於有電傳導性的固體試體，直接通電加熱的 方法稱為直接加熱法。直接加熱法可快速量測高溫域的熱傳導係數。

(2) 依導熱過程的巨觀機理區分

有穩態法和非穩態法兩類。穩態法是指待測試體上的溫度分佈 達到穩定後進行量測實驗，利用穩態的傳導微分方程分析，直接測 得熱傳導係數。此法的特點為實驗公式；實驗時間長；需測量熱流 量（直接或間接）和若干點的溫度。非穩態法是指待測試體的溫度

量測試體上若干點的溫度隨時間變化情形；一般不需測量熱流量。

(3) 依試體上傳導熱流的流向區分

在圓柱試體按熱流是沿軸向或徑向，就區分為軸向熱流法和徑 向熱流法。

(4) 依試體的形狀區分

有平板法、圓柱（圓筒）法、圓球法、同心圓球法、矩形桿狀 法等。

(5) 依量測熱流量方式區分

在穩態法中直接量測熱流量者稱為絕對法；若量測通過參考樣 品的溫度梯度間接推定熱流量者稱為比較法。

(6) 依熱流與時間的函數關係區分

在非穩態法的類別範圍內，依加熱的過程有週期加熱法、階段 狀加熱法（stepwise heating method）、脈衝加熱法（pulse wise heating method）、任意加熱法等。

2、 熱傳導係數試驗

熱傳導係數試驗是依照 CNS 7332 之規範所施作，其試驗方法與計 算敘述如下：

(1) 儀器裝設：

A 將兩面塑膠墊片(SILTICONE SHEAT 0.5m/m THICKNESS)之中 心位置貼妥錫箔紙熱量感應器(THERM0COUPLECCTYPE)。

B 設定高溫及低溫熱源循環水箱，利用訊號線接至訊號放大器 (M1-010H-2)上。本次試驗高溫熱源(HOT SIDE HEAT SCORE) 設定為 80℃，低溫熱源系統(COLD SIDE HEAD SCORE)設定為 50℃。

D 將熱傳導測儀溫箱中之熱統計(HEAT FLOW METER)與自動紀 錄器連接。

E 熱傳導測儀之各部配線參照圖 5-1。

(2) 試驗步驟：

A 將欲測試之試體（200×200×80mm），置於烘箱 24 小時使達完 全烘乾狀態，待其回至室溫，量取熱傳導試片厚度，放入熱傳導 儀溫箱中（如照片 5-1）。

B 將高溫及低溫熱循環水箱開機（如圖 5-1）。

C 開啟訊號放大器。

D 將訊號放大器之 range 設定為 5mv。

E 靜待 10 分鐘後調整使 channel 2 和 5 紀錄於 2.0mv 位置。

F 再經 5 分鐘開啟訊號放大器上之 INPUT 1，INPUT 2 開關，並將 AVE 切於 ON 位置。

G 待整個系統溫度穩定達平衡溫度時，打開紀錄器，量取測值。

H 將所測資料，經由電腦分析處理，以求得熱傳導係數，單位為 kcal/m-hr-℃。

(3) 熱傳導係數之推算

根據上述試驗步驟，可自記錄器中得到 4 個數據分別為：

A 記錄熱傳導試片下緣所感應之熱能，即 E1mv… （根據 JIS C1602-1981）

ο

C

B 記錄熱傳導試片上緣所感應之熱能，即 E2mv… （根據 JIS C1602-1981）。

ο

C

C 頂層高溫熱循環系統溫度，即 E3mv ……E3/K1=^*

^Q

( ^{Kcal m}

)

2 1 2 1

2 ×θ −θ

=

Q

Q T

k

式中 T 為熱傳導試片的厚度以 m 為單位。